더운 여름 마당에 물을 뿌리면 시원해지고, 수영장이나 바닷물에서 놀다가 물 밖으로 나오면 서늘해지는 것은 무엇 때문일까?
위와 같은 예들은 분수, 수영장, 바닷물의 액체가 기체로 기화할 때, 내 신체 혹은 공기 중에서 열에너지를 흡수하기 때문이다.
이렇게 물질이 주위의 열에너지를 흡수하면 주위의 온도가 낮아진다. 이와 비슷한 예로는 또 어떤 것이 있을까?
액체에서 기체로 기화할 때 뿐만 아니라, 고체에서 액체로 융해하고 고체에서 기체로 승화할 때도 물질은 열에너지를 흡수한다. 열에너지를 흡수하기 때문에 주위의 온도는 낮아진다.
그렇다면, 상태가 변할 때 열을 흡수하기만 할까? 액체에서 고체 상태로 변할 때는 어떠할까?
대표적인 예로 액체로 이루어진 손난로가 굳으면서 따뜻해지는 현상이 있다. 이는 손난로 안의 액체 물질이 고체로 굳으면서 열을 방출한 것이다. 주위에 열에너지를 방출했기 때문에 주위의 온도가 높아진 것이다. 이와 비슷한 예로는 또 어떤 것이 있을까?
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주변의 현상 알아보기 : 기화
- 알코올을 묻힌 솜을 손등에 문지르면 시원해진다.
- 운동을 하거나 날씨가 더울 때 땀을 흘려 체온을 조절한다.
- 몸에서 열이 날 때 미지근한 물수건으로 몸을 닦아 온도를 낮춘다.
- 뷰테인 가스를 사용하고 난 다음 가스통을 만져보면 차갑다.
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주변의 현상 알아보기 : 융해와 승화
- 고체에서 액체로 융해
- 더운 여름 얼음 조각 근처에 가면 시원해진다.
- 미지근한 음료수에 얼음을 넣으면 얼음이 녹으면서 음료수가 시원해진다.
- 이른 봄 호수의 얼음이 녹을 때 호수 주변의 지역은 다른 지역보다 춥다. - 고체에서 기체로 승화
- 아이스크림을 포장할 때 포장 용기 안에 드라이아이스를 넣어두면, 드라이아이스가 기체로 승화하면서 열을 흡수하므로 주위의 온도가 낮아져 아이스크림이 잘 녹지 않는다.
- 고체에서 액체로 융해
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주변의 현상 알아보기 : 응고
- 액체에서 고체로 응고
- 에스키모인들이 얼음집 내부에 물을 뿌려 내부를 따뜻하게 한다.
- 초겨울에 호수가 있는 지역은 호수가 얼면서 열을 방출하므로 따뜻하다.
- 액체 파라핀을 응고시켜 온찜질을 한다.
- 액체에서 고체로 응고
탐구활동
아래의 주변 현상을 읽어보고, 그룹별로 현상들의 열에너지 방출을 토의해 보고 개인노트에 모형을 그려보고 설명해 보자.
- 에스키모인들이 얼음집 내부에 물을 뿌려 내부를 따뜻하게 한다.
- 초겨울에 호수가 있는 지역은 호수가 얼면서 열을 방출하므로 따뜻하다.
- 액체 파라핀을 응고시켜 온찜질을 한다.
액체에서 고체로 응고할 때 뿐만 아니라, 기체에서 액체로 액화하고, 기체에서 고체로 승화할 때도 물질은 열에너지를 방출한다. 열에너지를 방출하기 때문에, 주위의 온도는 높아진다.
이와 같이 상태 변화가 일어날 때는 항상 열에너지를 흡수하거나 방출한다.
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주변의 현상 알아보기 : 액화와 승화
- 기체에서 액체로 액화 : 비가 오기 전에는 날씨가 후덥지근하다.
- 기체에서 고체로 승화 : 눈이 내릴 때는 날씨가 포근해진다.
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